Геотермальний тепловий насос — система центрального опалення і/або охолодження, яка використовує тепло землі, тип теплового насоса. Земля в геотермальних системах є радіатором в літній період або джерелом тепла в зимовий період. Різниця температур ґрунту використовується, щоб підвищити ефективність і знизити експлуатаційні витрати системи обігріву та охолодження, і може доповнюватися сонячним опаленням. Геотермальні теплові насоси використовують явище теплової інерції: температура землі нижче 6 метрів приблизно дорівнює середньорічній температурі повітря в даній місцевості і слабо змінюється протягом року.[1]
Типи
a) замкнутого типу
Горизонтальні
Колектор розміщується кільцями або звивисто у горизонтальних траншеях нижче глибини промерзання ґрунту (зазвичай від 1,2 м і більше)[2]. Такий спосіб є найбільш економічно ефективним для житлових об'єктів за умови відсутності дефіциту земельної площі під контур.
Вертикальні
Колектор розміщується вертикально в свердловини глибиною до 200 м[3]. Цей спосіб застосовується у випадках, коли площа земельної ділянки не дозволяє розмістити контур горизонтально або існує загроза пошкодження ландшафту.
Водні
Колектор розміщується звивисто або кільцями у водоймі (озері, ставку, річці) нижче глибини промерзання. Це найдешевший варіант, але є вимоги щодо мінімальної глибини і обсягів води у водоймі для конкретного регіону.
З безпосереднім теплообміном (DX — скор. від англ.direct exchange — «прямий обмін»)
На відміну від попередніх типів, холодоагент компресором теплового насоса подається по мідних трубках, розташованих:
* Вертикально у свердловинах довжиною 30 м і діаметром 80 мм
* Під кутом у свердловинах довжиною 15 м і діаметром 80 мм
* Горизонтально у ґрунті нижче глибини промерзання
Циркуляція холодоагенту компресором теплового насоса і теплообмін фреону безпосередньо через стінку мідної труби з більш високими показниками теплопровідності забезпечує високу ефективність і надійність геотермальної опалювальної системи. Також використання такої технології дозволяє зменшити загальну довжину буріння свердловин, зменшуючи таким чином вартість установки
DX Direct Exchange Heatpump
б) відкритого типу
Подібна система використовує в якості теплообмінної рідини воду, яка циркулює безпосередньо через систему геотермального теплового насоса в рамках відкритого циклу, тобто вода після проходження по системі повертається в землю. Цей варіант можливо реалізувати на практиці лише при наявності достатньої кількості відносно чистої води і за умови, що такий спосіб використання ґрунтових вод не заборонений законодавством.
Тепловые насосы в современной промышленности и коммунальной инфраструктуре. Информационно — методическое издание. — М.: Издательство «Перо», 2016. — 204 с
Ландквист П., Эволюция тепловых насосов // Журнал «Энергосбережение» за № 5, 2011 г.
Лебедев Н. Как рассчитать и выбрать тепловой насос // журнал"Аква-Терм" № 3, 2006 г.
